夏天四月初三，晋文公、宋成公、齐国大夫国归父、崔夭、秦国公子小子懿带领军队进驻城濮。楚军背靠着险要的名叫郄的丘陵扎营，晋文公对此很忧虑。他听到士兵们唱的歌辞说：“原野上青草多茂盛，除掉旧根播新种。”晋文公心中疑虑。狐偃说：“打吧！打了胜仗，一定会得到诸侯拥戴。如果打不胜，晋国外有黄河，内有太行，也必定不会受什么损害。”晋文公说：“楚国从前对我们的恩惠怎么办呢？”栾枝说：“汉水北面那些姬姓的诸侯国，全被楚国吞并了。想着过去的小恩小惠，会忘记这个奇耻大辱，不如同楚国打一仗。”晋大公夜里梦见同楚成王格斗，楚成王把他打倒，趴在他身上吸他的脑汁，因此有些害怕。狐偃说：“这是吉利的征兆。我们得到天助，楚王面向地伏罪，我们会使他驯服的。”

子玉派斗勃来挑战，对晋文公说：“我请求同您的士兵们较量一番，您可以扶着车前的横木观看，我子玉也要奉陪观看。”晋文公让栾枝回答说：“我们的国君领教了。楚王的恩惠我们不敢忘记，所以才退到这里，对大夫子玉我们都要退让，又怎么敢抵挡楚君呢？既然得不到贵国退兵的命令，那就劳您费心转告贵国将领：准备好你们的战车，认真对待贵君交付的任务，咱们明天早晨战场上见。”

晋军有七百辆战车，车马装备齐全。晋文公登上古莘旧城的遗址检阅了军容，说：“年轻的和年长的都很有礼貌，我们可以用来作战了。”于是晋军砍伐当地树木，作为补充作战的器械。

四月初四，晋军在莘北摆好阵势，下军副将胥臣领兵抵挡限陈、蔡两国军队。楚国主将子玉用若敖氏的六百兵卒为主力，说：“今天必定将晋国消灭了！”子西统率楚国左军，斗勃统率楚国右军。晋将胥臣用虎皮把战马蒙上，首先攻击陈、蔡联军。陈、蔡联军逃奔，楚国的右军溃败了。晋国上军主将狐毛树起两面大旗假装撤迟，晋国下军主将栾枝让战车拖着树枝假装逃跑，楚军受骗追击，原轸和郄溱率领晋军中军精锐兵力向楚军拦腰冲杀。狐毛和狐偃指挥上军从两边夹击子西，楚国的左军也溃败了。结果楚军大败。子玉及早收兵不动，所以他的中军没有溃败。

晋军在楚军营地住了三天，吃缴获的军粮，到四月八日才班师回国。四月二十九日，晋军到达衡雍，在践土为周襄王造了一座行官。

在城濮之战前的三个月，郑文公曾到楚国去把郑国军队交给楚国指挥，现在郑文公因为楚军打了败仗而感到害怕，便派子人九去向晋国求和。晋国的栾枝去郑国与郑文公议盟。五月十一日，晋文公和郑文公在衡雍订立了盟约。五月十二日，晋文公把楚国的俘虏献给周襄王，有四马披甲的兵车一百辆，步兵一千人。郑文公替周襄王主持典礼仪式，用从前周平王接待晋文侯的礼节来接待晋文公。五月十四日，周襄王用甜酒款待晋文公，并劝晋文公进酒。周襄王命令尹氏、王子虎和内史叔兴父用策书任命晋文公为诸侯首领，赏赐给他一辆大辂车和整套服饰仪仗，一辆大戎车和整套服饰仪仗，红色的弓一把，红色的箭一百支，黑色的弓十把，黑色的箭一千支，黑黍米酿造的香酒一卣，勇士三百人，并说：“周王对叔父说：‘恭敬地服从周王的命令，安抚四方诸侯，监督惩治坏人。’”晋文公辞让了三次，才接受了王命，说：“重耳再拜叩首，接受并发扬周天子伟大、光明、美善的命令。”晋文公接受策书迟出，前后三次朝见了周襄王。

卫成公听到楚军被晋军打败了，很害怕，出逃到楚国，后又逃到陈国。卫国派元喧辅佐叔武去接受晋国与诸侯的盟约。五月二十八日，土子虎和诸侯在周王的厅堂订立了盟约，并立下誓辞说：“各位诸侯都要扶助王室，不能互相残害。如果有人违背盟誓，圣明的神灵会惩罚他，使他的军队覆灭，不能再享有国家，直到他的子孙后代，不论年长年幼，都逃不脱惩罚。”君子认为这个盟约是诚信的，说晋国在这次战役中是依凭德义进行的征讨。